Лабораторная #1 по информационной безопасности

Лабораторная работа №1. SQL инъекции

Цель работы: Ознакомиться с принципами использования и защиты от SQL инъекций.

Введение

Внедрение SQL-кода (англ. SQL injection) — один из распространённых способов взлома сайтов и программ, работающих с базами данных, основанный на внедрении в запрос произвольного SQL-кода. Внедрение SQL, в зависимости от типа используемой СУБД и условий внедрения, может дать возможность атакующему выполнить произвольный запрос к базе данных (например, прочитать содержимое любых таблиц, удалить, изменить или добавить данные), получить возможность чтения и/или записи локальных файлов и выполнения произвольных команд на атакуемом сервере. Атака типа внедрения SQL может быть возможна из-за некорректной обработки входных данных, используемых в SQL-запросах. Разработчик прикладных программ, работающих с базами данных, должен знать о таких уязвимостях и принимать меры противодействия внедрению SQL.

Установка на личном компьютере

Принцип атаки внедрения SQL

Допустим, серверное ПО, получив входной параметр id, использует его для создания SQL-запроса. Рассмотрим следующий PHP-скрипт:

# Предыдущий код скрипта...
$id = $_REQUEST['id'];
$res = mysql_query("SELECT * FROM news WHERE id_news =".$id);
# Следующий код скрипта...
Если на сервер передан параметр id, равный 5 (например так: http://example.org/script.php?id=5), то выполнится следующий SQL-запрос:
SELECT * FROM news WHERE id_news = 5
Но если злоумышленник передаст в качестве параметра id строку -1 OR 1=1 (например, так: http://example.org/script.php?id=-1+OR+1=1), то выполнится запрос:
SELECT * FROM news WHERE id_news = -1 OR 1=1

Таким образом, изменение входных параметров путём добавления в них конструкций языка SQL вызывает изменение в логике выполнения SQL-запроса (в данном примере вместо новости с заданным идентификатором будут выбраны все имеющиеся в базе новости, поскольку выражение 1=1 всегда истинно — вычисления происходят по кратчайшему контуру в схеме).

Основные типы SQL injections

1. Внедрение в строковые параметры

Предположим, серверное ПО, получив запрос на поиск данных в новостях параметром search_text, использует его в следующем SQL-запросе (здесь параметры экранируются кавычками):
$search_text = $_REQUEST['search_text'];
$res = mysql_query("SELECT id_news, news_date, news_caption, news_text, news_id_author
FROM news WHERE news_caption LIKE('%$search_text%')");
Сделав запрос вида http://example.org/script.php?search_text=Test мы получим выполнение следующего SQL-запроса:
SELECT id_news, news_date, news_caption, news_text, news_id_author FROM news
WHERE news_caption LIKE('%Test%')
Но, внедрив в параметр search_text символ кавычки (который используется в запросе), мы можем кардинально изменить поведение SQL-запроса. Например, передав в качестве параметра search_text значение ')+and+(news_id_author='1, мы вызовем к выполнению запрос:
SELECT id_news, news_date, news_caption, news_text, news_id_author FROM news
WHERE news_caption LIKE('%') and (news_id_author='1%')

2. Использование UNION

Язык SQL позволяет объединять результаты нескольких запросов при помощи оператора UNION. Это предоставляет злоумышленнику возможность получить несанкционированный доступ к данным. Рассмотрим скрипт отображения новости (идентификатор новости, которую необходимо отобразить, передается в параметре id):
$res = mysql_query("SELECT id_news, header, body, author FROM news WHERE id_news = " . $_REQUEST['id']);
Если злоумышленник передаст в качестве параметра id конструкцию -1 UNION SELECT 1,username, password,1 FROM admin, это вызовет выполнение SQL-запроса
SELECT id_news, header, body, author FROM news WHERE id_news = -1 UNION SELECT 1,username,password,1 FROM admin
Так как новости с идентификатором −1 заведомо не существует, из таблицы news не будет выбрано ни одной записи, однако в результат попадут записи, несанкционированно отобранные из таблицы admin в результате инъекции SQL.

3. Использование UNION + group_concat()

В некоторых случаях хакер может провести атаку, но не может видеть более одной колонки. В случае MySQL взломщик может воспользоваться функцией:
group_concat(col, symbol, col)
которая объединяет несколько колонок в одну. Например, для примера данного выше вызов функции будет таким:
-1 UNION SELECT group_concat(username, 0x3a, password) FROM admin

4. Экранирование хвоста запроса

Зачастую, SQL-запрос, подверженный данной уязвимости, имеет структуру, усложняющую или препятствующую использованию union. Например скрипт
$res = mysql_query("SELECT author FROM news WHERE id=" . $_REQUEST['id'] ." AND author LIKE ('a%')");
отображает имя автора новости по передаваемому идентификатору id только при условии, что имя начинается с буквы а, и внедрение кода с использованием оператора UNION затруднительно. В таких случаях, злоумышленниками используется метод экранирования части запроса при помощи символов комментария(/* или -- в зависимости от типа СУБД). В данном примере, злоумышленник может передать в скрипт параметр id со значением -1 UNION SELECT password FROM admin/*, выполнив таким образом запрос
SELECT author FROM news WHERE id=-1 UNION SELECT password FROM admin/* AND author LIKE ('a%')
в котором часть запроса ( AND author LIKE ('a%')) помечена как комментарий и не влияет на выполнение.

5. Расщепление SQL-запроса

Для разделения команд в языке SQL используется символ ; (точка с запятой), внедряя этот символ в запрос, злоумышленник получает возможность выполнить несколько команд в одном запросе, однако не все диалекты SQL поддерживают такую возможность. Например, если в параметры скрипта
$id = $_REQUEST['id'];
$res = mysql_query("SELECT * FROM news WHERE id_news = $id");
злоумышленником передается конструкция, содержащая точку с запятой, например
12;INSERT INTO admin(username, password) VALUES ('HaCkEr', 'foo');
то в одном запросе будут выполнены 2 команды
SELECT * FROM news WHERE id_news = 12;
INSERT INTO admin (username, password) VALUES ('HaCkEr', 'foo');
и в таблицу admin будет несанкционированно добавлена запись HaCkEr.

Исправление

Существует большие количество рекомендаций по фильтрации входных данных, и даже по бану пользователей в случае ввода системных функций MySQL. Однако единственным корректным исправлением данной уязвимости является использование параметризированных запросов ("байндинг" переменных). В случае со связкой PHP/MySQL это делается при помощи MySQLi или PDO.

Задание

  • Определите свой Вариант 1 и Вариант 2 путём определения целочисленного остатка деления ASCII кода 1 и 2 буквы фамилии (в верхнем регистре) на 5 и 4 соответственно. Например, если ваша фамилия Иванов, то вариант 1 вы можете получить запросом
    SELECT MOD(ORD("И"),5)+1
    
    А вариант 2 - запросом
        SELECT MOD(ORD("В"),4)+1
    
  • Реализуйте демонстрацию SQL injection типа "вариант 1" при помощи передачи типа переменной "вариант 2".
    1. Данными, передаваемыми через методы POST и GET;
    2. Значениями Cookie;
    3. HTTP_REFERER;
    4. AUTH_USER и AUTH_PASSWORD (при использовании аутентификации);
  • Реализуйте корректное исправление данной уязвимости

Контрольные вопросы:

  1. Назовите основные типы SQL injection;
  2. Укажите возмжные пути устранения SQL injection;
  3. К чему может привести SQL injection? Наиболее пессимистичные варианты.